对不存在表面活性剂的两个纯液相,①和②是主要因素。Ostwald提出,对单分散体系,分散相最紧密排列时φ至多为0.74,因此连续相的体积分数至少要达到0.26.这一规则成为Ostwald相体积规则,已被实验证实。但也有许多体系φ可超过0.74甚至可以达到0.9以上,究其愿意是体系的多分散性或液珠的不规则形状所致。
粘度的影响可以说从液膜变薄的速度来解释。高粘度液体形成液膜后排泄速度慢,膜不易破裂,因而易成为连续相。
当有表面活性剂存在时,①和②就不再是决定因素。乳液的类型主要取决于表面活性剂的性质,即有著名的Bancroft规则:表面活性剂溶解度较大的一像将成为连续相。从本质上讲,表面活性剂与油、水两种溶剂相互作用的相对强弱决定了界面吸附膜的优先弯曲。当表面活性剂溶于连续相时,其与连续相的强弱互作用促使吸附膜弯曲以凹面朝向分散相,凸面朝向连续相。此外,只有当表面活性剂溶于连续相时,才能产生Gibbs-Marangoni效应,使液珠具有聚结稳定性。
由于表面活性剂在油、水两相中的溶解度相对大小与表面活性剂的亲水亲油平衡(Hydrophile-Lipophile Balance),即HLB密切相关,因此可以说,表面活性剂的HLB是决定乳状液类型的主要因素。
非离子表面活性剂的HLB是温度的函数。在低温下呈现水溶性的非离子表面活性剂在高温下则呈油溶性。因此,用非离子表面活性剂作润滑剂时,若在低温下制得O/W型乳液,在高温下则会变为W/O型。发生变形时的温度称为相转变温度(Phase Inversion Temperature),简称PIT。因此,当采用非离子表面活性剂作乳化剂时,温度将是决定乳状液类型的重要因素。
1.3.2 HLB理论
在水-油-表面活性剂体系中,当表面活性剂的亲水性远大于亲油性时,表面活性剂表现为水溶性,反之表现为油溶性。当亲水性与亲油性相当时,则称亲水性与亲油性达到了平衡。于是产生了亲水亲油平衡的概念,简称HLB。这样,表面活性剂在水/油两相中的分布就取决于HLB。表面活性剂的HLB在乳状液、增溶、微乳液以及其他许多应用研究中至关重要。为了定量地表示双亲性质的相对大小,Griffin提出了HLB的概念,后来Shinoda又提出了HLB温度的概念,使HLB理论向前发展了一大步。用来定量表示双亲性质相对大小的参数还有H/L数、水数、EIP(Emulsion Inversion Point),以及HLB组成等。所有这些参数中,HLB值和HLB温度使用得最为普遍因而也最为重要。
根据大量的实验,Griffin给各个表面活性剂指定了HLB值。这样的HLB具有半定量半经验的性质。HLB值概念最初是在研究乳状液时提出来的,高HL表示亲油性或油溶性强,用于制备O/W型乳液;而低HLB值表示亲油性或油溶性强,用于制备W/O型乳液。进而发现表面活性剂各种应用性质与其HLB值相关联,如图1.4所示。
图1.4 表面活性剂HLB与其性质的对应关系
Fig 1.4 The corresponding relations of surfactant HLB and its property
那么表面活性剂的HLB值是怎样确定的呢?前已述及,表面活性剂的HLB只取决于其分子结构,因此除了应用实验的方法测定外,可以根据分子结构来确定HLB值。
对大多数多元醇脂肪酸酯,可用下式来求取HLB:
式中S为酯的皂化值,A为脂肪酸的酸值。但某些产品的皂化值并不是很容易得到,为次对含聚氧乙烯和多元醇的非离子表面活性剂,Griffin提出了下列公式:
式中E和P分别为分子中聚氧乙烯而无多元醇,则上式简化为:
依据上式,烃的HLB值为0,聚乙二醇的HLB值为20。于是聚氧乙烯型或多元醇型非离子表面活性剂的HLB值在0~20之间。
- 上一篇:完全充填细小空隙下丙烯酰胺水凝胶的制备
- 下一篇:低温变色材料的制备及其变色性能的研究
-
-
-
-
-
-
-
中考体育项目与体育教学合理结合的研究
杂拟谷盗体内共生菌沃尔...
java+mysql车辆管理系统的设计+源代码
酸性水汽提装置总汽提塔设计+CAD图纸
河岸冲刷和泥沙淤积的监测国内外研究现状
电站锅炉暖风器设计任务书
大众媒体对公共政策制定的影响
当代大学生慈善意识研究+文献综述
乳业同业并购式全产业链...
十二层带中心支撑钢结构...